Panorama

Videoanalyse von Fallbewegungen mit NewtonDV

21.09.2020 - Die App NewtonDV ermöglicht die Videoanalyse von Bewegungsabläufen „out-of-the-box“.

Heutige Apps erlauben eine Videoanalyse out-of-the-box: Alle Schritte von der Aufnahme des Videos bis zur Auswertung geschehen mit einem einzigen Gerät. Die Apps sind so einfach gestaltet, dass sie sich intuitiv bedienen lassen. Um mit der App NewtonDV etwa einen schiefen Wurf einer Kugel zu analysieren, muss dieser zunächst gefilmt werden. NewtonDV erlaubt es, Videos aus dem Fotoalbum zu importieren oder sie direkt aus der App heraus aufzunehmen.

Importiert man ein fertiges Video über das Fotoalbum in NewtonDV, muss dort zunächst ein Name für das neue Analyseprojekt vergeben werden. In jedem Frame markiert man dann mit dem Finger die aktuelle Position der Kugel. Außerdem muss ein Koordinatensystem für die Auswertung festgelegt werden, indem man den Bildmaßstab einstellt und den Koordinatenursprung an den gewünschten Ort verschiebt. Drehungen des Achsenkreuzes sind dagegen nicht möglich, der Zeitnullpunkt kann aber bei Bedarf neu bestimmt werden.

Ist das geschehen, kann man direkt Diagramme (Ort-Zeit, Geschwindigkeit-Zeit, Beschleunigung-Zeit, x-y, Ort-Geschwindigkeit) oder Stroboskop- und Streifenbilder ausgeben. Das Stroboskopbild eignet sich gut, die Bahnkurve sichtbar zu machen. Streifenbilder eignen sich, um die gleichmäßige Seitwärtsbewegung oder den parabelförmigen Verlauf des y-t-Diagramms (Abbildung 1) zu illustrieren. Wenn man möchte, kann man Geschwindigkeits- und Beschleunigungspfeile ins Stroboskopbild einblenden.

In Diagramme kann man schnell und unkompliziert Ausgleichskurven für die weitere Interpretation einfügen. Möglich sind dabei Geraden, Parabeln, Sinus-Kurven und gedämpfte Sinus-Kurven, deren Parameter jeweils mit Schiebereglern festgelegt werden. Die Kurven werden als Overlay in Echtzeit in die Diagramme eingezeichnet, so dass man direkt erkennen kann, welche Auswirkungen die Veränderungen der Kurvenparameter haben. Ein quantitatives Maß für die Qualität der Übereinstimmung mit den Messwerten erhält man zwar nicht, kann aber mit diesem Tool schnell den Parameterbereich eingrenzen, für den die Messwerte durch die jeweilige Funktionsvorschrift gut wiedergegeben werden. Für das Beispiel des schiefen Wurfs kann man sich auf diese Weise davon überzeugen, dass die Datenpunkte im y-t-Diagramm auf einer Parabel liegen, deren Öffnungsfaktor mit dem theoretisch zu erwartenden Wert von g/2 gut übereinstimmt.

Christian Hengel, Thomas Wilhelm, Uni Frankfurt, Jochen Kuhn, TU Kaiserslautern

Dies ist die gekürzte Fassung eines Beitrags aus der aktuellen Ausgabe von Physik in unserer Zeit, der weitere Bilder und Beispiele enthält.

Originalveröffentlichung

C. Hengel, T. Wilhelm, J. Kuhn, Videoanalyse von Fallbewegungen mit NewtonDV , Phys. Unserer Zeit 51(5), 252 (2020); https://doi.org/10.1002/piuz.202070512

 

Neue Vakuumpumpe VACUU·PURE® 10

Öl- und abriebfreies Vakuum bis 10⁻³  mbar

VACUUBRAND präsentiert eine trockene und abriebfreie Schraubenpumpe für den Vakuumbereich bis 10⁻³ mbar. Die Pumpe besticht durch ihre wartungsfreie Technologie ohne Verschleißteile und weist ein Saugvermögen von 10 m³/h auf. VACUU·PURE 10 ist die ideale Lösung für Prozesse, bei denen partikel- und kohlenwasserstofffreies Vakuum im Bereich bis 10⁻³ mbar benötigt wird. Mit dieser Eigenschaft deckt die Schraubenpumpe viele Anwendungsgebiete ab – wie beispielsweise Analytik, Vorvakuum für Turbomolekularpumpen oder die Regeneration von Kryopumpen. Sie ermöglicht aber auch Prozesse wie die Vakuumtrocknung, Gefriertrocknung, Wärmebehandlung, Entgasung oder Beschichtung. Da keine Verschleißteile zu tauschen sind und lästige Ölwechsel entfallen, ist ein unterbrechungsfreier Betrieb mit sehr langen Standzeiten möglich.

VACCU PURE 10

Lernen Sie VACUU·PURE 10 kennen.

Newsletter

Die Physik in Ihrer Mailbox – abonnieren Sie hier kostenlos den pro-physik.de Newsletter!

Erleben Sie unsere neue HiScroll – die ölfreien Vakuumpumpen von Pfeiffer Vacuum

Die HiScroll Serie besteht aus drei ölfreien und hermetisch dichten Scrollpumpen mit einem nominellen Saugvermögen von 6 – 20 m³/h. Die Pumpen zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Leistung beim Evakuieren gegen Atmosphäre aus. Ihre leistungsstarken IPM*-Synchronmotoren erzielen einen bis zu 15% höheren Wirkungsgrad in Vergleich zu konventionellen Antrieben.

*Interior Permanent-Magnet

Pfeiffer HiScroll Pumpen Video

Erfahren Sie mehr über die neue HiScroll Vakuumpumpe

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen

Webinar: Grundlagen der Wellenoptik-Simulation in 18 Minuten

Dieses 18-minütige Webinar vermittelt die Grundlagen der Modellierung und Simulation wellenoptischer Systeme.

Mehr Informationen zum Webinar

Webinar: Von Transportmessungen in der Festkörperphysik zur Impedanzanalyse in der Elektrotechnik

Nach einer kurzen Einführung in das Lock-in Verstärker Messverfahren erfahren Sie, wie diese Messtechnik bessere und schnellere Transportmessungen ermöglicht.

Mehr Informationen zum Webinar

Virtuelle Jobbörse

Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Da die erste virtuelle Jobbörse mit mehr als 1.500 Registrierungen und über 1.000 teilnehmenden Personen ein sehr großer Erfolg für Anbieter und Teilnehmende war, bieten die Deutsche Physikalische Gesellschaft (DPG) und der Verlag Wiley-VCH eine weitere virtuelle Jobbörse im Herbst an.

Eventbeginn:
03.11.2020 - 12:00
Eventende:
03.11.2020 - 16:00

Mehr Informationen